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近日，免费的网页入口无需下载化学与化工免费的网页入口无需下载博士生高畅和硕士生刘佳佳以共同第一作者在国际顶级期刊《Advanced Materials》（IF: 32）发表题目为“An Energy-Adjustable, Deformable, and Packable Wireless Charging Fiber Supercapacitor”的研究论文（DOI：10.1002/adma.202413292）。免费的网页入口无需下载为论文的第一通讯单位，化学与化工免费的网页入口无需下载赵扬特别研究员和清华大学曲良体教授为共同通讯作者。

具有不同形状和能量的可穿戴电子产品在物联网（IoT）和体域网（BAN）中越来越受欢迎，包括医疗保健监测，体育训练和家用电子产品。将无线充电和能量存储相结合的柔性无线充电储能器件（WC-ESDs）可以为这些可穿戴电子器件提供能量，而不必匹配接线端口或避免有线充电时因反复插拔造成的损坏问题。然而，开发对器件形状和存储能量具有高度可控性的无线充电储能器件，不可避免地会遇到变形的问题，这是由充电和储能单元之间的机械兼容性以及电极的能量可调节能力决定的。作为无线充电中的关键部件，铜、金和银由于其优越的导电性常被选作无线充电线圈（WCC）的导电金属丝。然而，这些刚性金属线圈不仅会与皮肤摩擦造成不适的体感和潜在的损伤，而且较大的体积与人体能否舒适容纳也成为问题。此外，在WC-ESD中集成两个独立的WCC和ESD模块还处于起步阶段。WCC和超级电容器在刚性、形状和材料上的不匹配容易导致WC-ESD在反复弯曲和扭曲过程中发生断裂。为此，我们前期曾利用石墨/活性炭和聚（3, 4-乙撑二氧噻吩）聚（苯乙烯磺酸盐）(PEDOT:PSS)/离子液体开发了无缝集成的平面无线充电超级电容器，且器件内WCC和超级电容器电极的机械性能一致。纤维超级电容器具有优异的线型形状，通常具有优异的机械柔性。它还可以缠绕成无线充电线圈的螺旋状，在WC-ESD集成应用方面具有很大的潜力。迄今为止，已经开发了许多纤维超级电容器，但它们大多具有较低的能量密度(< 200 μWh cm^-2)，不适合实际应用。

针对以上问题，清华大学曲良体教授与免费的网页入口无需下载赵扬特别研究员团队联合提出了一种具有形状可调、可收纳和能量可控的无线充电线圈和超级电容器（WC-SC）的集成纤维器件。该集成器件仅由柔性碳纤维（CF）制成，具有无线充电和能量存储能力。形成的WC-SC可以发生大的形状变形，直径从2 cm到20 cm不等。由于具有超高的柔韧性，该器件可以被包装成各种不规则的空间，例如智能手环、圆盘状宠物GPS和其他可穿戴电子器件。同时，通过改变WC-SC的形状可以方便地控制无线充电线圈的收集能量，其中无线充电电流、电压和功率的范围分别为0.5 ~ 20 mA、1.4 ~ 15.5 V和0.003 ~ 313 mW。此外，WC-SC所构建的超级电容器具有803 mF cm^-2的面积容量和1004 ?Wh cm ^-2的能量密度，高于大多数纤维超级电容器。这种纤维型WC-SC具有形状、尺寸和能量可控的能力，可以适应各种实际应用场合。大范围变形模式为可穿戴电子和机器人执行复杂任务提供了前所未有的机会。

WC-SC是基于一根柔性碳纤维（CF）制备的，其总长度为64 cm。如图1a所示，CF的一端作为